Водогрейный котел Советский патент 1991 года по МПК F24H1/14 

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах, работающих в системах отопления и горячего водоснабжения.

Цель изобретения - сокращение материалоемкости путем интенсификации процесса теплообмена и упрощения технологии изготовления.

На фиг. 1 представлен котел, поперечный разрез с внутренним видом на фронт; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - узел I на фиг. 2.

Водогрейный котел содержит корпус 1 с патрубками подвода 2 и отвода 3 воды и размещенную в корпусе 1 топку 4 с фронтовыми 5, задними 6 и боковыми 7 обрамляющими трубчатыми экранами соответственно подключенными к своим нижним коллекторам 8-10 и верхнему центральному коллектору 11, снабженному поперечной перегородкой 12, образующей раздающую полость 13, а также установленные между боковыми экранами 7 и корпусом 1 промежуточные трубчатые экраны 14, подключенные к патрубкам 2 подвода воды и своим нижним 15 и верхнему 16 коллекторам. Верхний коллектор 16 сообщен с раздающей полостью 13 верхнего центрального коллектора 11. Патрубки 2 подвода воды подключены к нижним коллекторам 15 промежуточных экранов 14, верхний коллектор 16 которых расположен в центральной части топки 4 над верхним центральным коллектором 11 боковых экранов 7, причем первые по ходу движения воды ряды труб 17 последних выполнены опускными и подключены к раздающей полости 13 центрального коллектора 11, а в среднюю часть фронтового экрана 5 дополнительно включен обводной коллектор 18, выполненный в виде замкнутого короба, на котором закреплена загрузочная дверца 19. Концы трубы экранов 5-7 и 14 в зоне подключения их к коллекторам 8-10 и 15 выполнены зауженными и имеют в сечении форму овала, большая ось которого перпендикулярна оси коллектора.

Коллекторы 8-10 и 15 экранов 5-7 и 14 и обводной коллектор 18 имеют в поперечном сечении прямоугольную форму. На уровне зауженных концов труб к экранам дополнительно прикреплены полосы 20. Верхние коллекторы 21 и 22 соответственно фронтового 5 и заднего экранов соединены с коллектором 11, а нижние коллекторы 8 и 9 соединены соответственно с коллекторами 10.

Пропуск нагретой воды из коллектора 16 в коллектор 11 осуществляется посредством патрубка 23. Внутри топки 4 установлены колосники 24 для сжигания твердого топлива. Трубы боковых 7 и промежуточных 14 экранов образуют опускные газоходы 25,

которые соединены с отводящими газоходами 26.

Котел работает следующим образом. При сжигании на колосниковой решетке топочные газы поднимаются вверх и на0 правляются по обе стороны топочной камеры в межтрубные зазоры, образованные за счет различной длины труб экранов 7 по высоте, затем разворачиваются на 180° и проходят в газоходы 25, образованные с

5 одной стороны трубами боковых экранов 7, а с другой стороны - трубами промежуточных экранов 14. Пройдя газоходы 25, дымовые газы поступают в наружные газоходы, из которых направляются в общий боров

0 котельной и затем в дымовую трубу (не показано). Перетоки дымовых газов по высоте труб промежуточных 14 и боковых 7 экранов между их стыкующими образующими отсутствуют за счет плотного расположения (фиг.

5 4) всех труб, ограничивающих периметр топочной камеры и котла в целом. Такое плотное расположение труб достигается за счет того, что концы всех теплообменных труб выполнены овалообразной формы и вваре0 ны в отверстия коллектора, имеющие ответную форму.

Поскольку горячие топочные газы в зоне поворота дымовых газов в газоход 25 непосредственно омывают только трубы проме5 жуточных экранов 14, плотно примыкающие

друг к другу, обмуровка котла может быть

выполнена из менее дефицитных обмуровочных материалов и меньшей толщины.

Циркуляция воды в котле осуществляет0 ся следующим образом.

Обратная вода подводится к котлу и по двум патрубкам 2 подвода воды-попадает в коллекторы 15, в которых каждый поток распределяется параллельно по всем подклю5 ченным к ним трубам промежуточных экранов 14. поднимается по ним вверх, и нагретая вода собирается в верхнем коллекторе 16. Затем по перепускному патрубку 23 вода направляется в коллектор 11, обьеди0 няющий все трубы экранов 7, а через верхние коллектора 21 и 22 - в трубы соответственно фронтового 5 и заднего 6 экранов. Так как трубы экранов 5-7 воспринимают высокие локальные тепловые на5 грузки в топочной камере котла, в них необходимо поддерживать скорости воды, достаточные для предотвращения поверхностного кипения воды. Это достигается установкой в коллекторах 10 и 11 в определенной последовательности перегородок 12, с помощью которых нагреваемая вода проходит последовательно все трубы боковых экранов 7 и трубы фронтового 5 и заднего 6 экранов, совершая подъемно-опускное движение. Последнее подъемное дви- жение нагретой воды осуществляется по трубам фронтового экрана 5, затем вода собирается в верхнем коллекторе 16, откуда через выходной патрубок 3 направляется в прямую сеть..

Благодаря плотному расположению труб экранов все ограничивающие периметр котла трубы предотвращают контакт горячих топочных газов непосредственно с обмуровкой котла, поэтому тепловая изоля- ция выполняется из менее дефицитных материалов и в меньшем количестве, при этом одновременно снижаются тепловые потери в окружающую среду, повышается газоплотность котла и, как следствие, увеличи- вается экономичность и удельная теплопроизводительность котла. Плотное примыкание теплообменных труб достигается тем, что большая ось отверстий перпендикулярна оси коллекторов. Формула изобретения 1. Водогрейный котел, содержащий корпус с патрубками подвода и отвода воды и размещенную в корпусе топку с фронтовыми задними и боковыми обрамляющими трубчатыми экранами, подключенными к нижним коллекторам и к верхнему центральному коллектору, снабженному поперечной перегородкой, образующей раздающую полость, а также установлен- ные между боковыми экранами и корпусом

промежуточные трубчатые экраны, подключенные к патрубкам подвода воды и к своим нижним и верхнему коллекторам, последний из которых сообщен с раздающей полостью верхнего центрального коллектора, отличающийся тем. что, с целью сокращения материалоемкости путем интенсификации процесса теплообмена и упрощения технологии изготовления, патрубки подвода воды подключены к нижним коллекторам промежуточных экранов, верхний коллектор которых расположен в центральной части топки над верхним центральным коллектором боковых экранов, причем первые по ходу движения воды ряды труб последних выполнены впускными и подключены к раздающей полости центрального коллектора, а в среднюю часть фронтового экрана дополнительно включен обводной коллектор, выполненный в виде замкнутого короба.

2.Котел по п. 1, отличающийся тем, что концы труб экранов в зоне подключения их к коллекторам выполнены зауженными и имеют в сечении форму овала, большая ось которого перпендикулярна оси коллектора.

3.Котел по п. 1, отличающийся тем, что коллекторы экранов и обводной коллектор имеют в поперечном сечении прямоугольную форму.

4.Котел по п. 2, отличающийся тем, что к экранам на уровне зауженных концов труб дополнительно прикреплены полосы.

5 8

ьл

Фронт котла

Изобретение относится к теплоэнергетике и может быть использовано в котлах, работающих в системах отопления и горячего водоснабжения. Цель изобретения - сокращение материалоемкости путем интенсификации теплообмена и упрощения технологии изготовления. Водогрейный котел содержит размещенную в корпусе 1 топку с фронтовыми 5, задними и боковыми 7 обрамляющими трубчатыми экранами, соотtl И b 10 11 ветственно подключенными к верхним и нижним коллекторам. Между боковыми экранами 7 и корпусом 1 установлены промежуточные экраны 14, подключенные к патрубкам 2 подвода воды и к своим нижним и верхнему коллекторам 15 и 16 соответственно. Патрубки 2 подвода воды подключе- ны к нижним коллекторам 15 промежуточных экранов 14. В средней части фронтового экрана 5 дополнительно включен обводной коллектор 18, выполненный в виде замкнутого короба. Концы труб экранов 5, 7, 14 в зоне подключения их к соответствующим коллекторам выполнены зауженными и имеют в сечении форму овала, большая ось которого перпендикулярна оси коллектора. Коллекторы экранов 5, 7, 14 и обводной коллектор 19 имеют в поперечном сечении прямоугольную форму. Благодаря выполнению схемы циркуляции воды котла и вышеперечисленным конструктивным признакам повышается газоплотность котла, увеличиваются экономичность и удельная теплопроизводительность котла. 3 з.п. ф-лы, 4 ил. СО с с со со го со i 1 П 1C

1526

CD CM CD

n

CD

5s

Фиг.4